超清版 GB/T 44027.2-2024 炭材料测定方法 第2部分：膨胀率的测定
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- 标准类型：钢铁标准
- 标准语言：中文版
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- 更新时间：2025-03-19
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资料介绍
ICS29.050
CCS Q 52
中华人民共和国国家标准
GB/T44027.2—2024
炭材料测定方法
第2部分:膨胀率的测定
Determinationmethodofcarbonmaterial—
Part2:Determinationofexpansionratio
2024-05-28发布2024-12-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布
前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本 文件是GB/T44027《炭材料测定方法》的第2部分。GB/T44027已经发布了以下部分:
———第1部分:首次放电比容量、首次库伦效率、不同倍率放电容量保持率的测定;
———第2部分:膨胀率的测定。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国钢铁工业协会提出。
本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。
本文件起草单位:贝特瑞新材料集团股份有限公司、广东邦普循环科技有限公司、山西省检验检测
中心、冶金工业信息标准研究院、深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司、山西中科美锦炭材料有限
公司。
本 文件主要起草人:张梦、肖瑾林、畅秋菊、张瑞芳、梁裕铿、张楠、李子坤、戴海桃、黄友元、王晓远、
孙国华。
Ⅰ
GB/T44027.2—2024
引 言
GB/T44027《炭材料测定方法》描述了炭材料的指定特性或指标的测定方法,旨在为炭材料相关检
测提供方法依据。为了保证文件的可用性,将文件编制成若干部分,拟由以下部分构成。
———第1部分:首次放电比容量、首次库仑效率、不同倍率放电容量保持率的测定。目的是测定炭
材料的首次放电比容量、首次库仑效率、不同倍率放电容量保持率。
———第2部分:膨胀率的测定。目的是测定炭材料涂层的膨胀率。
———第3部分:毛絮量的测定。目的是测定炭材料中的毛絮量。
Ⅱ
GB/T44027.2—2024
炭材料测定方法
第2部分:膨胀率的测定
1 范围
本文件描述了炭材料膨胀率的测定原理、仪器和试剂、测试步骤、结果分析以及试验报告。
本文件适用于锂离子电池用人造石墨、天然石墨、炭复合氧化亚硅、硅炭等电极材料涂层膨胀率的
测定。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T4369—2015 锂
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
膨胀率 expansionratio
在一定实验条件下,材料厚度的变化率。
注1:膨胀率受极片面密度的影响。
注2:在本文件中,特指由炭材料组装的扣式锂电池,在经过20次的循环充放电处理后,电极片上电极材料涂层厚
度的变化率。
3.2
极片压实密度 rollingdensityoftheelectrode
锂离子电池用负极材料在使用特定的方法涂覆到箔材上制成极片后,使用辊压机进行辊压,其在极
片上的堆积密度。
4 原理
将试样制备成极片,按照规定条件组装在扣式电池或同类型模具电池内,在一定条件下对电池进行
充放电,测定充放电循环前后电极片上电极材料涂层的厚度,循环前后的厚度变化值除以循环前的厚度
即为炭负极材料的膨胀率。
5 试验条件
温度:23℃±5℃;相对湿度:≤60%。
1
GB/T44027.2—2024
6 试剂与材料
6.1 导电炭黑:灰分含量≤0.05%,水分含量≤0.1%,比表面积为50m2/g~80m2/g,中值粒径D50为
30nm~60nm。
6.2 导电石墨:灰分含量≤0.05%,水分含量≤0.1%,中值粒径D50为100nm~300nm。
6.3 羧甲基纤维素钠:简称CMC,黏度为3000mPa·s~5000mPa·s(25 ℃、1%固含量溶液),pH
为6.0~8.5。
6.4 丁苯橡胶:简称SBR,pH 为5.0~7.5,中值粒径D50为150nm~220nm。
6.5 金属锂片或锂带:符合GB/T4369—2015中Li-3牌号要求,直径为16 mm~19 mm,厚度为
0.5mm~1.2mm。
6.6 铜箔:厚度为7mm~15mm。
6.7 泡沫镍:直径为14mm~19mm,厚度为0.15mm~0.25mm。
6.8 隔膜:聚乙烯-聚丙烯复合膜,直径为18mm~20mm。
6.9 电解液:由六氟磷酸锂(LiPF6)溶于有机溶剂[碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯
(EMC)体积比为1∶1∶1]中形成的浓度为1mol/L的溶液。
6.10 扣式电池组件:CR2016或CR2032电池标准结构件,包括负极壳、垫片、弹簧支撑片(CR2016不
含本组件)、正极壳。
7 仪器与设备
7.1 电池测试仪:电流精度为(0.05% RD+0.05% FS),电压精度为(0.05% RD+0.05% FS)。
注:RD表示读数,FS表示量程。
7.2 惰性气氛(氩气)手套箱:一个标准大气压,箱体总泄漏率(体积分数)≤5×10-4h-1。
7.3 真空干燥箱:真空度<100Pa,温度控制范围为室温至250℃,温度最大波动度±2℃,温度指示误
差±2℃,温度均匀度±5℃。
7.4 鼓风干燥箱:温度控制范围为室温至120℃,温度最大波动度±2℃、温度指示误差±2℃,温度均
匀度±3℃。
7.5 电子天平:分度值为0.0001g。
7.6 电子天平:分度值为0.00001g。
7.7 涂膜涂布器:刮刀高度为200μm~350μm。
7.8 辊压机:压力范围为3t/m~5t/m。
7.9 海绵抛光棒。
7.10 冲片机。
7.11 扣式电池封口机。
7.12 行星式搅拌机。
8 测试步骤
8.1 极片制备
8.1.1 制备条件
极片制备应在温度25℃±2
CCS Q 52
中华人民共和国国家标准
GB/T44027.2—2024
炭材料测定方法
第2部分:膨胀率的测定
Determinationmethodofcarbonmaterial—
Part2:Determinationofexpansionratio
2024-05-28发布2024-12-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布
前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本 文件是GB/T44027《炭材料测定方法》的第2部分。GB/T44027已经发布了以下部分:
———第1部分:首次放电比容量、首次库伦效率、不同倍率放电容量保持率的测定;
———第2部分:膨胀率的测定。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国钢铁工业协会提出。
本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。
本文件起草单位:贝特瑞新材料集团股份有限公司、广东邦普循环科技有限公司、山西省检验检测
中心、冶金工业信息标准研究院、深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司、山西中科美锦炭材料有限
公司。
本 文件主要起草人:张梦、肖瑾林、畅秋菊、张瑞芳、梁裕铿、张楠、李子坤、戴海桃、黄友元、王晓远、
孙国华。
Ⅰ
GB/T44027.2—2024
引 言
GB/T44027《炭材料测定方法》描述了炭材料的指定特性或指标的测定方法,旨在为炭材料相关检
测提供方法依据。为了保证文件的可用性,将文件编制成若干部分,拟由以下部分构成。
———第1部分:首次放电比容量、首次库仑效率、不同倍率放电容量保持率的测定。目的是测定炭
材料的首次放电比容量、首次库仑效率、不同倍率放电容量保持率。
———第2部分:膨胀率的测定。目的是测定炭材料涂层的膨胀率。
———第3部分:毛絮量的测定。目的是测定炭材料中的毛絮量。
Ⅱ
GB/T44027.2—2024
炭材料测定方法
第2部分:膨胀率的测定
1 范围
本文件描述了炭材料膨胀率的测定原理、仪器和试剂、测试步骤、结果分析以及试验报告。
本文件适用于锂离子电池用人造石墨、天然石墨、炭复合氧化亚硅、硅炭等电极材料涂层膨胀率的
测定。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T4369—2015 锂
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
膨胀率 expansionratio
在一定实验条件下,材料厚度的变化率。
注1:膨胀率受极片面密度的影响。
注2:在本文件中,特指由炭材料组装的扣式锂电池,在经过20次的循环充放电处理后,电极片上电极材料涂层厚
度的变化率。
3.2
极片压实密度 rollingdensityoftheelectrode
锂离子电池用负极材料在使用特定的方法涂覆到箔材上制成极片后,使用辊压机进行辊压,其在极
片上的堆积密度。
4 原理
将试样制备成极片,按照规定条件组装在扣式电池或同类型模具电池内,在一定条件下对电池进行
充放电,测定充放电循环前后电极片上电极材料涂层的厚度,循环前后的厚度变化值除以循环前的厚度
即为炭负极材料的膨胀率。
5 试验条件
温度:23℃±5℃;相对湿度:≤60%。
1
GB/T44027.2—2024
6 试剂与材料
6.1 导电炭黑:灰分含量≤0.05%,水分含量≤0.1%,比表面积为50m2/g~80m2/g,中值粒径D50为
30nm~60nm。
6.2 导电石墨:灰分含量≤0.05%,水分含量≤0.1%,中值粒径D50为100nm~300nm。
6.3 羧甲基纤维素钠:简称CMC,黏度为3000mPa·s~5000mPa·s(25 ℃、1%固含量溶液),pH
为6.0~8.5。
6.4 丁苯橡胶:简称SBR,pH 为5.0~7.5,中值粒径D50为150nm~220nm。
6.5 金属锂片或锂带:符合GB/T4369—2015中Li-3牌号要求,直径为16 mm~19 mm,厚度为
0.5mm~1.2mm。
6.6 铜箔:厚度为7mm~15mm。
6.7 泡沫镍:直径为14mm~19mm,厚度为0.15mm~0.25mm。
6.8 隔膜:聚乙烯-聚丙烯复合膜,直径为18mm~20mm。
6.9 电解液:由六氟磷酸锂(LiPF6)溶于有机溶剂[碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯
(EMC)体积比为1∶1∶1]中形成的浓度为1mol/L的溶液。
6.10 扣式电池组件:CR2016或CR2032电池标准结构件,包括负极壳、垫片、弹簧支撑片(CR2016不
含本组件)、正极壳。
7 仪器与设备
7.1 电池测试仪:电流精度为(0.05% RD+0.05% FS),电压精度为(0.05% RD+0.05% FS)。
注:RD表示读数,FS表示量程。
7.2 惰性气氛(氩气)手套箱:一个标准大气压,箱体总泄漏率(体积分数)≤5×10-4h-1。
7.3 真空干燥箱:真空度<100Pa,温度控制范围为室温至250℃,温度最大波动度±2℃,温度指示误
差±2℃,温度均匀度±5℃。
7.4 鼓风干燥箱:温度控制范围为室温至120℃,温度最大波动度±2℃、温度指示误差±2℃,温度均
匀度±3℃。
7.5 电子天平:分度值为0.0001g。
7.6 电子天平:分度值为0.00001g。
7.7 涂膜涂布器:刮刀高度为200μm~350μm。
7.8 辊压机:压力范围为3t/m~5t/m。
7.9 海绵抛光棒。
7.10 冲片机。
7.11 扣式电池封口机。
7.12 行星式搅拌机。
8 测试步骤
8.1 极片制备
8.1.1 制备条件
极片制备应在温度25℃±2